圆周孔群加工技巧大揭秘

创建一个宏指令，它自开始角度A沿半径为I的一个圆的圆周上每隔角度B钻H个孔。

如图5-5所示，圆的中心位置是（X，Y），可在绝对方式或增量方式下指定指令。另外，为了沿顺时针方向钻孔，为B指定一个负值。

1.调用格式

G65 P9100 X_Y_Z_R_F_I_A_B_H_；

各变量赋值说明：

＃1=A，钻孔开始角度。

＃2=B，增量角度（当负值被指定时，按顺时针方向旋转）。

＃4=I，圆半径。

＃9=F，切削进给速度。

＃11=H，孔数目。

图5-5 圆周孔群加工

＃18=R，接近点的坐标。

＃24=X，圆心的X坐标（绝对或增量指令）。

＃25=Y，圆心的Y坐标（绝对或增量指令）。

＃26=Z，孔深度。

2.调用宏指令的程序。

O0002；

G90 G54 G00 X0 Y0；

G43 H08 Z100.M08；

M03 S800；

G65 P9100 X100.Y50.R2.Z－30.F200 I100.A0 B45.H5；

M30；

3.宏指令（被调用的程序）

O9100；

N1＃3=＃4003； 存储03组的G代码

N2 G81 Z＃26 R＃18 F＃9 K0； 钻孔循环

N3 IF［＃3 EQ 90］GOTO 6； 在G90方式下转移到N6

N4＃24=＃24＋＃5001； 计算G91方式下孔心X轴绝对坐标值

N5＃25=＃25＋＃5002； 计算G91方式下孔心Y轴绝对坐标值

N6 WHILE［＃11 GT 0］DO 1； 直到剩余孔的数目为0

N7＃5=＃24＋＃4∗COS［＃1］； 计算X轴的钻孔位置

N8＃6=＃25＋＃4∗SIN［＃1］； 计算Y轴的钻孔位置

N9 G90 X＃5 Y＃6； 移动到孔上方后钻孔

N10＃1=＃1＋＃2； 更新角度

N11＃11=＃11－1； 每次减少孔的数目

N12 END 1； 结束循环体1

N13 G＃3 G80； 释放03组原来的G90/G91模态信息

N14 M99；

这是一个非常经典的宏程序，在FANUC Series 0i－MD车床系统/加工中心系统通用用户手册B－64304CM/01、FANUC 0i－MC操作说明书B－64124CM/01等多本说明书里都有介绍，它被用来加工直角坐标系下共圆、如参数描述的多孔位的加工，它实现了用户宏指令和机床已有的G81固定循环指令很好地结合。为了便于阅读，略作修改。

4.注释

N1，存储了当前的G90/G91代码；N2，存储了G81循环的Z、R、F信息，但未钻孔；N3，如果是G90方式，就转移到N6程序段继续执行（言外之意，如果不是G90方式，就顺序执行，即执行N4）；N4，（在G91方式下）孔心所共圆的圆心的X轴坐标为原X轴坐标位置与工件坐标系X轴程序段终点位置的和，即在G54坐标系中的绝对位置；N5，（在G91方式下）孔心所共圆的圆心的Y轴坐标为原Y轴坐标位置与工件坐标系Y轴程序段终点位置的和，即在G54坐标系中的绝对位置。

N4和N5表明，即使主程序编写如下也能无误地加工：

此时，计算得出的孔心所共圆的圆心的X坐标值为（20.0＋100.0），Y坐标值为（30.0＋50.0），而如果没有N3～N5，指定G91方式就会钻错位置。

N6，直到剩余孔数＞0，才结束循环1，孔总数为5，每次孔数递减1个，即剩余孔数依次为5、4、3、2、1，如果这里的GT改为GE，就会多钻1个孔。如果程序为“WHILE［＃11 GE 1］DO 1；”，会钻5个孔。

这个经典的钻孔宏程序有多个其他版本。

①宏程序中将用到以下变量：

＃1：第1个孔的起始角度A，在主程序中用对应的文字变量A赋值

＃3：孔加工固定循环中R点平面值，在主程序中用对应的文字变量C赋值。

＃9：孔加工的进给量F，在主程序中用对应的文字变量F赋值。

＃11：要加工的孔数H，在主程序中用对应的文字变量H赋值。

＃18：被加工孔群所共圆的半径值R，在主程序中用对应的文字变量R赋值。

＃26：孔深坐标值Z，在主程序中用对应的文字变量Z赋值。

＃30：基准点，即被加工孔群所共圆圆心X坐标值X₀。

＃31：基准点，即被加工孔群所共圆圆心Y坐标值Y₀。

＃32：当前加工的孔的序号i。

＃33：当前加工的第i孔在孔群所共圆心上所对应的角度。

＃100：已加工的孔的数量。

＃101：当前加工的孔的X坐标值，初始值设为孔群所共圆心的X坐标值X₀。

＃102：当前加工的孔的Y坐标值，初始值设为孔群所共圆心的Y坐标值Y₀。

调用宏指令的程序：

O0009；

G90 G54 G00 X0 Y0；

G43 H08 Z100.M08；

M03 S800；

G65 P8000 X100.Y50.A0 C2.F200 H5 R100.Z－30.；

M30；

用户宏程序编写如下：

O8000；

＃30=＃101； 基准点保存(www.xing528.com)

＃31=＃102； 基准点保存

＃32=1； 计数器置1

WHILE［＃32 LE ABS［＃11］］DO 1； 进入孔加工循环体

＃33=＃1＋360.0∗［＃32－1］/＃11； 计算第i孔的角度

＃101=＃30＋＃18∗COS［＃33］； 计算第i孔的X坐标值

＃102=＃31＋＃18∗SIN［＃33］； 计算第i孔的Y坐标值

G90 G81 G98 X＃101 Y＃102 Z＃26 R＃3 F＃9； 钻削第i孔

＃32=＃32＋1； 计数器对孔序号i计数累加

＃100=＃100＋1； 计算已加工孔数

END 1； 孔加工循环体结束

＃101=＃30； 返回X坐标初值X₀

＃102=＃31； 返回Y坐标初值Y₀

M99； 宏程序结束

分析：这个宏程序的通用性差一些，原因如下：

a.这里的第1个孔孔心与第1轴正方向的夹角α，和第1个到第n个孔间每相邻两个孔心间的所夹的圆心角β是相等的，如果不相等，是不能用这个程序的，比如当α=60°，β=40°时。

b.不适合在G91方式下运用。

②调用宏指令的程序：

O0002；

G90 G54 G00 X0 Y0；

G43 H08 Z100.M08；

M03 S800；

G65 P0089 X100.Y50.R2.Z－30.F200 I100.A0 B45.H5；

M30；

各变量的含义：

＃1=A：第1个孔孔心与第1轴正方向的夹角α。

＃2=B：第1个到第n个孔间，每相邻两个孔心间的所夹的圆心角β。

＃4=I：孔心所共圆的半径。

＃9=F：切削进给速度。

＃11=H：孔数。

＃18=R：固定循环中R点平面的坐标，绝对或相对值。

＃24=X：孔心所共圆的圆心X坐标。

＃25=Y：孔心所共圆的圆心Y坐标。

＃26=Z：孔深坐标，绝对或相对值。

宏指令（被调用的程序）：

O0089；宏程序

＃3=1；孔序号计数器置1（即从第1个孔开始加工）

WHILE［＃3 LE＃11］DO 1； 如果孔序号＃3≤孔数＃11，执行循环体1

＃5=＃1＋［＃3－1］∗＃2； 第＃3个孔中心所对应的角度

＃6=＃24＋＃4∗COS［＃5］； 计算第＃3个孔中心的X坐标值

＃7=＃25＋＃4∗SIN［＃5］； 计算第＃3个孔中心的Y坐标值

G98 G81 X＃6 Y＃7 Z＃26 R＃18 F＃9； 以G81方式加工第＃3个孔

＃3=＃3＋1； 孔序号更新，递增1

END 1； 循环1结束

G80； 取消固定循环

M99； 宏程序结束，返回主程序

分析：这个程序对孔序号计数器和每个孔心所对应角度的理解直白明了，但是，其缺点也很明显，不适合在G91方式下运行。如果能把这种编程方法和说明书上的方法相互结合，使宏程序和机床原有的钻孔循环结合，编写简单，应用起来更加得心应手。程序如下：

O1012；

G90 G54 G00 X0 Y0；

G43 H08 Z100.M08；

M03 S800；

G65 P7100 X100.Y50.R2.Z－30.F200 I100.A0 B45.H5；

M30；

宏指令（被调用的程序）：

O7100；

N1＃8=＃4003； 存储03组的G代码

N2 G81 Z＃26 R＃18 F＃9 K0； 钻孔循环

N3 IF［＃8 EQ 90］GOTO 6； 在G90方式下转移到N6

N4＃24=＃24＋＃5001； 计算G91方式下孔心X轴绝对坐标值

N5＃25=＃25＋＃5002； 计算G91方式下孔心Y轴绝对坐标值

N6＃3=1； 孔序号计数器置1（即从第1个孔开始加工）

N7 WHILE［＃3 LE＃11］DO 1 ；如果孔序号＃3≤孔数＃11，执行循环体1

N8＃5=＃1＋［＃3－1］∗＃2； 第＃3个孔中心所对应的角度

N9＃6=＃24＋＃4∗COS［＃5］； 计算第＃3个孔中心的X坐标值

N10＃7=＃25＋＃4∗SIN［＃5］； 计算第＃3个孔中心的Y坐标值

N11 G90 X＃6 Y＃7； 移动到孔上方后钻孔

N12＃3=＃3＋1； 孔序号更新，递增1

N13 END1； 结束循环1

N14 G＃8 G80； 恢复03组模态代码，取消钻孔循环

M99；

注意：这里的N2可以在去掉“K0”后，合并在N11程序段里吗？当然不可以。如果在调用宏指令前是G91方式，G65程序段中的R、Z也是G91方式，如果N2、N11合在一起编写，原来G91方式的R、Z到N11这里就变成G90方式了。N9、N10，如果该例题用G16极坐标方式编写，就是把极坐标系下的极径、极角转化为右手直角坐标系下的X、Y坐标值。